泛素特异性蛋白酶25（USP25）通过调控巨噬细胞活化状态参与肝移植排斥反应的机制研究

Allograft rejection, which is commonly caused by cellular immunity, is one of the most important reasons affecting success and long-term survival of recipients of liver transplantation. Our previous research reported that the Th17 cells contributed to the development of rejection in solid organ transplantation via direct and indirect pathways. We decreased the rejection rates by targeting Batf pathway via inhibition of Th17 activity. However, lots of research had demonstrated that both Th1 and Th17 cells were involved in the cellular mechanism of acute rejection. The therapies that simultaneously target Th1 and Th17 could be more efficient in controlling the rejection. In this project, we will apply micro-array, knock-in/ knockdown and immunoprecipitation to identify the effect of ubiquitin-specific protease 25 (USP25) in regulating the activation pattern of macrophage, and following Th cells activation and tissue infiltration in rat liver transplantation model. We will figure out the molecular mechanism of USP25 in the activation pathways in macrophage. Meanwhile, we will use USP25 as an immunotherapy target, to regulate the activation status of macrophages and control the rejection of liver transplantation. This study may improve our knowledge of transplant immunology and provide potential approaches for attenuating rejection in liver transplantation.

急性排斥反应是影响肝移植成功和移植物长期存活的关键因素之一。我们在前一个项目中证实了Th17在排斥反应中的重要作用,并通过干预转录因子Batf抑制Th17分化和排斥反应的发生。然而，我们及其他学者的研究均证实，排斥反应是Th1和Th17共同作用的结果。从调控巨噬细胞活化状态入手，将有可能同时抑制Th1和Th17反应，从而更好的控制排斥反应。因此，申请者拟采用Micro-array，基因过表达/敲减及免疫共沉淀等技术，在大鼠肝移植模型及体外实验中，研究USP25对巨噬细胞活化状态的调控，以及巨噬细胞不同活化状态对Th分化及移植肝内炎症细胞浸润的影响；寻找巨噬细胞内USP25的作用靶点，阐明其调控巨噬细胞活化的分子机制；并通过干预USP25，调控巨噬细胞，观察其对排斥反应的影响，丰富目前的移植免疫理论，为防治肝移植排斥反应提供新策略。

移植排斥反应是影响肝移植成功和移植物长期存活的关键因素之一。目前观点认为，移植排斥反应的主要为细胞免疫介导的炎性损伤和器官功能不全。阐明移植排斥反应的机制，寻找控制移植排斥反应的新靶点，诱导移植物的免疫耐受，仍然是目前器官移植领域的研究重点及难点。我们及其他学者的前期研究均证实，巨噬细胞极化在移植排斥反应中发挥了重要作用。因此，我们从调控巨噬细胞活化状态入手，研究USP25对巨噬细胞活化状态的调控及对移植排斥反应的作用。在本项目中我们着重探索了USP25 调控巨噬细胞极化的机制，USP25可以促进巨噬细胞的M2极化，促进巨噬细胞M2极化的关键在于STAT6升高。进一步的机制研究发现，通过调节STAT6的K48位点的泛素化水平，促进STAT6的稳定性和活化，进而调节M2极化相关基因ARG1、FIZ等的上调表达，免疫共沉淀实验也证实USP25和STAT6的结合和泛素化。同时，我们利用USP25缺陷小鼠和靶向沉默USP25的干扰RNA明确了USP25对巨噬细胞极化的调控作用。在动物模型中，我们采用USP25缺陷小鼠证实，通过靶向 USP25可以降低巨噬细胞M2极化水平，减轻肝脏纤维化程度，进一步降低肝脏移植物的排斥反应发生。此外，肝脏排斥反应中缺血再灌注损伤也是极为重要的因素，我们在本项目中采用干细胞衍生物，小分子代谢物及基因调控等技术均成功干预了肝脏缺血再灌注损伤的发生，进一步为肝脏移植排斥提供了预防策略。另外，在新冠疫情期间，我们在本项目支持下总结了SARS-CoV-2感染移植患者的免疫学特点，为移植患者对SARS-CoV-2的预防和治疗提供重要的建议与指导。目前已发表SCI文章12篇，专著1篇，获得省级科技进步1等奖1项，培养博士及硕士研究生5人。最终本项目的完成，阐明了巨噬细胞内USP25的作用靶点及其调控巨噬细胞极化的分子机制，并成功通过干预USP25调控巨噬细胞以降低排斥反应的发生，丰富了目前的移植免疫理论，通过采用多种技术减轻了肝脏缺血再灌注损伤，这也为防治肝移植排斥反应提供了新的策略。